Как устроена коробка автомат: устройство и принцип работы классического автомата

Как правильно пользовать коробкой автомат и продлить срок ее службы

Содержание:

• 1 Как устроена коробка автомат
• 2 Правила обслуживания и эксплуатации АКПП
• 3 Виды распространенных неисправностей АКПП и их вероятные причины

Самостоятельный ремонт коробки автомат – очень сложная задача, а без большого опыта и мастерской с инструментами и специальным оборудованием — вообще невыполнимая. Обращаться за ремонтом лучше к профессионалам, ведь АКПП насчитывает более 1000 отдельных деталей, и по своей конструкции и принципу работы — это самый сложный узел в автомобиле, совмещающий гидравлические, механические, электрические устройства, подключенные к блоку электроники. Занимаются ее ремонтом, как правило, только высококлассные автомастера.

Очень популярными автоматические трансмиссии становятся даже в нашей стране, и, несмотря на цену, часто встречаются даже на таких бюджетных авто, как део матиз, коробка автомат на котором, кстати, достаточно приличного качества, а Ford Focus с автоматической коробкой Power Shift заслуживает отдельного внимания.

Селектор переключения АКПП

Как устроена коробка автомат

Для того, чтобы понять суть, лучше всего посмотреть видео о том, как работает коробка автомат. На сегодняшний день в сети подобной информации предостаточно.

Как и в стандартной МКПП, в автоматической далее следует ряд шестерёнок, только здесь он, в отличие от параллельных валов в механике, представлен в планетарном исполнении. Назначение его такое же – изменение передаточного числа и, как следствие, скорости вращения вала. Еще одним отличительным органом управления автоматической трансмиссии является тормозная лента, блокирующая элемент планетарного ряда для осуществления возможности переключения передачи. В движение ее приводит поршень, на который оказывает давление подаваемое масло.

Коробка автомат в разрезе

По такому же принципу работает фрикцион. Данный механизм достаточно важен и имеет сложную конструкцию. В нем поршень, приводимый в движение давлением масла, плотно сцепляет ведомые и ведущие фрикционные диски – так передается крутящий момент от барабана к втулке. Ключевой в этом механизме является система клапанов, которая приводит в движение поршень.

Правила обслуживания и эксплуатации АКПП

Для того чтобы трансмиссия прошла без поломок достаточно долго, нужно знать, как правильно пользоваться коробкой автомат, а также вовремя обслуживать ее. Езда на автоматической коробке передач – это не только большой комфорт, но и большая ответственность за ее исправность, достаточно хорошая модель без труда может отходить до полумиллиона километров.

Первое, о чем непременно нужно сказать, это про начало движения: заводить двигатель необходимо только тогда, когда рычаг стоит в положениях «Р» или «N». Причем не стоит сразу рвать с места, а нужно подождать минуту-две, пока масло распределится по коробке и придет в нужную консистенцию. Если речь идет о зиме, то лучше подождать минут 5-10, так как при отрицательных температурах масло становится более вязким, и нагрузка элементы коробки возрастает. Игнорируя данное правило, можно исчерпать ресурс коробки намного раньше срока, указанного производителем.

При начале движения, после того как выбран режим поездки, дождитесь легкого толчка – это произойдет через секунду после перевода рычага в одно из положений. Если поторопиться и нажать на акселератор раньше, это может привести к выходу из строя трансмиссии.

Виды распространенных неисправностей АКПП и их вероятные причины

Первые признаки поломки автоматической трансмиссии проявляются по-разному: иногда вы ощущаете переключение передач с большой задержкой, в других ситуациях появляется шум. Самыми распространенными неисправностями являются избыток или нехватка масла в коробке..

Течь через сальник гидротрансформатора

• задержка в переключении передач может быть вызвана течью через сальник гидротрансформатора, выявить ее можно визуально. Кроме этого, причиной может быть повреждение сальника на узле актуатора либо неисправность самого узла
• если у вас стал вопрос, почему коробка автомат буксует, то, скорее всего, это вызвано неисправностью электромагнитов переключения или сцепления гидротрансформатора. Кроме этого, стоит проверить все гидравлические устройства, в том числе, нет ли протечек из-под прокладок и шланг.
• очень низкое или большое давление масла в коробке – если уровень масла в норме, то дело, вероятно, в электромагнитном клапане регулятора давления. Однако однозначно утверждать нельзя, так как на давление может повлиять все, начиная от насоса до вакуумных трубок, диафрагмы и клапана модулятора. Иногда загадка кроется в банальном редукционном клапане в виде шарика.
• задний ход в АКПП может не включаться из-за изношенных фрикционных элементов сцепления, также к этому может привести вышедший из строя электромагнитный клапан переключения сцепления гидротрансформатора.

Фрикционы коробки автомат

Все вышеперечисленные неисправности «лечатся» заменой износившихся деталей, но при несвоевременном обращении к мастеру могут стать причиной выхода из строя АКПП, при этом, скорее всего, будет стоять вопрос не о ремонте коробки автомат, а ее полной замены.

Как устроена коробка «автомат» и как правильно с ней обращаться

РБКАвто

Автоматическая коробка передач — самый распространённый на сегодня тип автомобильной трансмиссии. Под определением «автомат» скрывается несколько принципиально разных устройств

Николай Вельяминов

Фото: Shutterstock

Водители называют «автоматом» несколько разных механизмов. Объединяет их одно: водителю во время движения не требуется орудовать рычагом переключения передач и нажимать на педаль сцепления, которая отсутствует.

Что такое «автомат»

Коробка автомат (автоматическая трансмиссия, АКП) — это тип коробки передач, способный самостоятельно и без вмешательства водителя выбирать нужное передаточное число в соответствии с режимом движения и сопутствующими факторами. К автоматам принято относить несколько видов коробок передач: классическую гидротрансформаторную АКП, «робот» (РКП) и вариатор (CVT). Хотя последние два типа правильнее называть автоматизированные трансмиссии.

Каждая из перечисленных трансмиссий серьезно упрощает процесс управления: водителю не нужно выжимать педаль сцепления и думать над выбором оптимальной передачи — передаточные числа подбираются самостоятельно. Все, что требуется, — жать на газ и рулить.

Устройство

Идея отказа от ручного переключения передач возникла почти сразу после появления автомобиля, но впервые полноценно реализовать ее смогли лишь в 30-х годах XX века.

В 1902 году немецкий инженер Герман Феттингер создал судовой автомат. Спустя два года братья Стартевенты из Бостона явили миру свою конструкцию, предназначенную для установки на автомобили. По сути это была усовершенствованная механика с двумя передачами, переключение которых происходило автоматически.

Полноценный же автомат запатентовал Оскар Бэнкер (Асатур Сарафян) в 1935 году — его изобретением воспользовалась компания General Motors. С внесением доработок в 1940 году появился тот самый классический гидротрансформаторный автомат, который применяется в усовершенствованном виде по сегодняшний день.

В его основе лежат не пары шестерен, а планетарный механизм с переменным передаточным отношением: центральная (солнечная) шестерня, коронная шестерня и шестерни-сателлиты. Передаточное отношение у такого набора может меняться в зависимости от того, как именно вращаются его части относительно друг друга. Соединяя разные части планетарного механизма, можно заставить шестерни вращаться с разными скоростями, то есть получить коробку передач.

За переключение передач здесь отвечают многофункциональные гидромуфты, выполняющие функции сцепления. Муфты сжимаются давлением гидравлической жидкости. Крутящий момент от двигателя передается коробке передач так называемым гидротрансформатором, избавляющим от жесткой связи двигателя и коробки передач. Благодаря гидротрансформатору переключение передач происходит плавно, почти незаметно.

Основными элементами классического автомата являются:

• Гидротрансформатор (отвечает за преобразование и передачу оборотов).
• Планетарный редуктор (управляет гидротрансформатором).
• Система гидроуправления (отвечает за работу планетарного редукторного узла).

Shutterstock

Принцип работы автомата

Принцип работы автомата различается в зависимости от вида автоматической трансмиссии. На каждом из них остановимся отдельно.

Классическая (гидротрансформаторная) АКП

Принцип работы классической АКП основан на давлении трансмиссионной жидкости. За передачу крутящего момента от двигателя к элементам автоматической коробки передач отвечает гидротрансформатор (он же «бублик»). В состав устройства входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное, — заключенные в герметичный корпус. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП.

После запуска двигателя в «бублике» под давлением насоса начинает рециркулировать масло. Проходя через крыльчатки реактора, оно трансформирует механическую силу от маховика в гидравлическую — крутящий момент начинает передаваться на планетарный механизм. Гидротрансформатор выполняет функции как сцепления, так и гидромуфты.

КАК АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ЗНАЕТ, КОГДА ПЕРЕКЛЮЧАТЬСЯ?

САМЫЕ ВАЖНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В ИСТОРИИ АВТОМОБИЛЯ

14 марта 2022 г. •

Есть несколько важных изобретений, которые повлияли на эволюцию автомобиля и, следовательно, общества в целом. Мы постарались сократить этот список, исключив некоторые вещи, которые не сильно изменили автомобили для среднего потребителя. Возьмем, к примеру, тормоза с АБС: без них могло бы быть больше аварий (и более серьезных аварий), но прогресс, вероятно, не пошел бы в другом направлении, если бы их никогда не изобрели. Мы, вероятно, до сих пор жили бы и ездили более или менее так же. Однако без изобретений из этого списка ощущения от вождения выглядели бы совершенно по-другому. 1. Двигатель внутреннего сгорания. До появления двигателя внутреннего сгорания автомобили приводились в движение паровым двигателем. Двигатель внутреннего сгорания оказался более энергоэффективным и, таким образом, стал ключом к созданию автомобилей, которые могли путешествовать быстро и далеко по доступной цене.

Кроме того, двигатели внутреннего сгорания были тише и компактнее любых паровых двигателей того времени. Мы никогда не узнаем, что стало бы с автомобилестроением, если бы общество застряло на паровом двигателе, но оно, безусловно, было бы другим, и автомобили, вероятно, были бы менее доступными и удобными в использовании. 2. Коробка передач. Мы могли бы бесконечно рассказывать о различных инновациях в автомобильных трансмиссиях (таких как система планетарной передачи или гидротрансформатор) и обо всех различных типах автоматических трансмиссий, появившихся за последние несколько десятилетий. Однако для краткости мы просто объединим их все вместе. Трансмиссия и все ее различные усовершенствования упростили вождение для потребителей, что, в свою очередь, сделало автомобили более популярными. Что еще более важно, они позволили ехать быстрее и дальше. Диапазон выходной мощности двигателя сильно ограничен без редуктора, а это означает, что нам придется ехать намного медленнее, что, в свою очередь, ограничивает расстояние, которое вы можете проехать. Если вы хотите узнать больше о различных достижениях в области автомобильных трансмиссий, вы можете просмотреть эти статьи об истории трансмиссии и о том, как автоматические трансмиссии узнают, когда переключать передачи. 3. Дизельный двигатель Дизельный двигатель значительно снизил стоимость промышленности и транспорта и, следовательно, стоимость товаров. Как сообщает BBC в статье о влиянии дизельного двигателя: «После Второй мировой войны все более мощные и эффективные дизельные двигатели привели к созданию еще более огромных кораблей. Топливо составляет около 70% стоимости доставки товаров по всему миру. Ученый Вацлав Смил утверждает, что паровая глобализация росла бы намного медленнее, чем это позволяли дизельные двигатели». Можно задаться вопросом, действительно ли это относится к автомобилям, потому что большинство американских потребительских автомобилей имеют бензиновые двигатели. Однако дизельный двигатель во многом повлиял на современных водителей. Грузовики, которые возят топливо с поля на нефтеперерабатывающий завод, а затем на насосную станцию, имеют дизельные двигатели.

Автомобили зарубежного производства привозят на кораблях с дизельными двигателями. Оборудование, используемое в горнодобывающей промышленности и производстве товаров (например, потребительские автомобили), в основном работает на дизельном топливе. Экономическая эффективность дизельного топлива влияет на цены подавляющего большинства, если не всех, товаров. Кроме того, многие потребительские автомобили оснащены дизельным двигателем. На самом деле, по данным Popular Mechanics, примерно 50% всех автомобилей в Европе работают на дизельном топливе. Мы могли бы буквально весь день рассказывать о том, как дизельные двигатели повлияли как на современную экономику, так и на современные автомобили. 4. Автомобильный аккумулятор В какой-то момент серийные автомобили выпускались без электрической системы. Фары приводились в действие газом, а автомобиль заводился с помощью рукоятки, которую так же сложно использовать, как и звучит. Ручная рукоятка тоже была более чем трудной — она была опасной. В этой истории утверждается, что один водитель застрял на обочине, когда ее машина заглохла, и у нее не хватило сил перевернуть ее. Если это звучит как неудобство, это тривиально по сравнению с парнем, который остановился, чтобы помочь ей, когда проезжал мимо. Мотор дал обратный эффект, и рукоятка ударила его по лицу, сломав ему челюсть. Тяжелый день, конечно, но становится намного хуже: потом он подхватил гангрену и умер в течение года. Утверждается, что именно это событие вдохновило Cadillac на внедрение электрического стартера в свои автомобили. Это, конечно же, стало возможным благодаря автомобильному аккумулятору, который также обеспечивает другие удобства, такие как фары, освещение салона, радио, современная электроника, такая как датчики и компьютеры, и, конечно же, бортовой диагностический компьютер. Те же батареи, которые были разработаны и массово производятся для автомобилей, заложили основу для батарей, используемых в дизельных транспортных средствах, жилых автофургонах, лодках, солнечных батареях и электромобилях. Другими словами, существование современных автомобильных аккумуляторов во многом определило прогресс в 20-м и 21-м веках. 5. Бортовая диагностика Некоторые автолюбители жалуются на появление электроники в автомобилях, потому что это означает, что есть много дополнительных частей, с которыми нужно бороться. Тем не менее, встроенная диагностика значительно упрощает диагностику проблем в большинстве случаев. Чтобы быть справедливым к традиционалистам, добавление большего количества деталей дает вам больше частей, которые могут выйти из строя. Например, электронные датчики выходят из строя гораздо чаще, чем механические детали. С другой стороны, большинство из нас согласится с тем, что мы рады потратить гроши на замену датчиков, если это убережет нас от более болезненного ремонта. Какой бы ни была ваша позиция, OBD-II изменил автомобильную промышленность — от того, как автомобили строятся, как они ремонтируются, до всего опыта владения. Благодаря бортовой диагностике (и остальным компьютерным системам автомобиля) мы обычно хорошо знаем о проблеме до того, как она станет срочной. Электроника, безусловно, увеличила покупную цену современных автомобилей, но это следует сопоставить с неудобством, вызванным невозможностью обнаружить проблемы до того, как они перерастут в более крупные, потенциально катастрофические проблемы.

Основы настройки автоматической коробки передач

В настоящее время многочисленные специализированные тюнинговые агентства и службы трансмиссии предлагают автолюбителям возможность модернизировать автоматические коробки передач. Такие тюнинговые операции могут варьироваться от перепрограммирования алгоритмов управления трансмиссией до полной замены деталей трансмиссии. Но важно отметить, что настройка трансмиссии – это кропотливая процедура, требующая детального анализа желаемых изменений и возможных последствий внедрения таких специальностей трансмиссии.

Настройка АКПП включает в себя следующее методы:

• Перепрограммирование (чип-тюнинг/переназначение TCU). Этот тип тюнинга включает в себя изменение настроек программного обеспечения и перепрограммирование переключения алгоритмы
• Качественный тюнинг (замена АКПП/АКПП компонентов трансмиссии) напрямую связано с применением трансмиссии комплектующие из высококачественных материалов. Однако этот вид тюнинга не имеет влияние на функции и рабочие характеристики автомата передача инфекции
• Комплексный (глубокий) тюнинг, предполагающий конструктивные изменения компонентов АКПП, что также приводит к изменению качеств эти составляющие, а именно: обороты двигателя на старте, параметр крутящего момента, динамика и резкость переключений, время активации передачи крутящего момента блокировка преобразователя и т. д.

Полезные видео по доработке трансмиссии

Теперь рассмотрим все способы настройки более подробно.

Перепрограммирование (чип-тюнинг/ переназначение TCU)

Совершенствование управления АКПП алгоритмы — перспективное направление в области тюнинга автомобилей. Чип-тюнинг приспосабливает трансмиссию к особенностям вождения водителя. Кроме того, чип-тюнинг позволяет устранить задержки в работе трансмиссии и подбор необходимого передаточного числа в соответствии с дорожными условиями. Модернизация система управления автоматической коробкой передач облегчает получение более быстрой передачи изменяет и уменьшает время разгона автомобиля. Внешний вид чип-тюнинг обусловлен возможностью улучшения работы АКПП без вмешательства в механическую часть. блок управления коробкой передач содержит заводской алгоритм блок управления трансмиссией. С помощью специального программного обеспечения можно изменить необходимые параметры.

Переназначение TCU начинается с установки спец. программное обеспечение, которое помогает вносить изменения в параметры контроллера. В зависимости от желаемого результата специалисты трансмиссии меняют программу встроенный в электронный блок управления. В результате автоматическая коробка передач работает в соответствии с требованиями автовладельца: скорость переключения передач повышается, кик-дауны становятся менее заметными, обгоны становятся безопаснее. В некоторых случае (паркетники и кроссоверы) перепрограммирование управляющего ПО обеспечивает улучшение внедорожных качеств автомобиля.

Еще плюсы чип-тюнинга:

• Изменение параметра скорости сваливания при разблокированных тормозах, с места до 3000 об/мин вместо 2000. Такие регулировки повышают динамику и скорость в начале движения.

• Дополнительная мощность и крутящий момент за счет ослабления ограничителей крутящего момента коробки передач.

• Более быстрое и плавное переключение передач

• Быстрая реакция на команды типтроника или подрулевые лепестки (где установлены)

• Улучшенная реакция на низких скоростях и при отключении от сети за счет более ранней блокировки гидротрансформатора.

• Более высокая экономия топлива в некоторых коробках передач благодаря меньшим потерям мощности через трансмиссию

• Устранение кик-даунов и чрезмерных толчков

Но с другой стороны, главная опасность чип-тюнинга заключается в неправильной настройке программных параметров. В результате такие ошибки могут иметь следующие последствия:

• Сильные рывки при изменении передаточного числа

• Проскальзывание

• Недостаточная скорость ускорения

• Постоянный перегрев масла

• Деформация деталей АКПП

• Увеличение расхода топлива

• Ускоренный износ фрикционных дисков

• Чрезмерное увеличение нагрузки на все элементы силового агрегата и трансмиссии

К чип-тюнингу АКПП нужно подходить комплексно. Изменения в работе АКПП влекут за собой необходимость изменения других систем автомобиля. Большинство стандартных деталей не выдерживают повышенных динамических нагрузок, поэтому одновременно с чип-тюнингом требуется усиление других систем автомобиля. Правильно провести чип-тюнинг невозможно без специального измерительного стенда. Этот стенд помогает измерять динамические параметры до, во время и после чип-тюнинга.

Вопрос о воздействии на окружающую среду также следует учитывать при проведении чип-тюнинга. Все автомобили перед официальным выпуском подвергаются разным видам испытаний на соответствие определенным стандартам и контролю уровня выбросов. Внесение изменений в программное обеспечение может привести к изменению режима работы двигателя и привести к увеличению выбросов.

Чип-тюнинг, выполненный профессионалами, обеспечивает улучшение управляемости автомобиля и полностью удовлетворяет требования автовладельцев. Но следует учитывать, что неправильные настройки могут повредить трансмиссию и привести к дорогостоящему капитальному ремонту АКПП, поэтому необходимо взвесить все за и против этого шага и обращаться только к опытным специалистам.

Качественный тюнинг (замена узлов АКПП)

Второй вид тюнинга предполагает замену внутренних элементов трансмиссии. Данная мера направлена ​​на улучшение технических параметров и надежности трансмиссии за счет производства компонентов с использованием более совершенных материалов. Новые компоненты обычно изготавливаются из более прочных материалов, таких как кевлар, композитные материалы или металлокерамика. В перечень заменяемых элементов обычно входят:

• поршни тормозной ленты

• обгонные муфты и масляные аккумуляторы

• игольчатые подшипники вместо биметаллических втулок

• полимерные прокладки, заменяющие бумажные прокладки

• дополнительные радиаторы охлаждения

• сковороды с повышенным расходом масла

При правильном подходе этот тип тюнинга обеспечивает более высокую устойчивость трансмиссии и потенциальное повышение эффективности силового агрегата без ущерба для комфорта езды. Однако кастомизированные автозапчасти стоят достаточно дорого, а использование некачественных комплектующих трансмиссии может полностью нивелировать положительный эффект. Модернизация АКПП заменой отдельных деталей позволит автовладельцам продлить срок службы своих автомобилей и даст возможность эксплуатировать автомобиль в тяжелых условиях. Многие производители автомобилей и компании, специализирующиеся на автозапчастях, предлагают готовые решения по модернизации АКПП. Эти решения можно приобрести и установить в специализированных сервисных центрах трансмиссии.

Сложный (глубокий) тюнинг

Данный вид тюнинга выполняется во всех направлениях и затрагивает следующие детали АКПП:

— Гидротрансформатор. В рамках гидротрансформатора АКПП специалисты по тюнингу выполняют следующие процедуры:

• Модернизация лопаток насоса и/или турбинного колеса

• Установка кевларовой накладки на замок

• Замена шайб и подшипников

• Установка усиленной турбины

• В случае более продвинутого тюнинга владельцы автомобилей покупают спортивный гидротрансформатор.

Узнайте, как настраиваются гидротрансформаторы для дрэг-рейсинга:

— Система охлаждения. Специалисты обычно устанавливают еще один радиатор, который подключается к штатной системе через масляный термостат. В процесс тюнинга системы охлаждения также входит установка термодатчика с электроклапаном (без него АКПП в зимнее время замерзнет и будет подвергаться повышенному износу)

— Насос трансмиссионного масла. Масляный насос заменен на его аналог повышенной производительности. Этот шаг помогает увеличить давление в каналах и предотвращает колебания. Не так просто найти заводские аналоги или кустарное изделие надлежащего качества.

— Настройка гидроблока включает следующую процедуру:

1. Регулировка времени переключения передач

2. Повышение давления в системе смазки

3. Повышение давления в гидротрансформаторе (более высокая эффективность)

4. Реконструкция системы охлаждения для более быстрой циркуляции ATF

5. Установка нового клапана во избежание перепадов давления при сжатии фрикционов

Во многих случаях специалисты используют комплекты Transgo для модернизации гидроблоков автоматических трансмиссий.

— Уменьшение зазоров в сцеплении с использованием самого тонкого сорта стали и подбор спортивных фрикционов

— Грамотный подбор планетарного ряда с повышенными передаточными числами для начальных скоростей

Собственно, после такого тюнинга корпус трансмиссии может быть единственной деталью, оставшейся от базовой комплектации трансмиссии.